Post:#5927 Date:27.04.2005 (09:03) ... Я считаю, что генератор Клема вполне функциональное устройство. Только подход надо делать комплексно.
Основная задача создать эффект нагрева жидкости. Рабочее тело обязательно надо подавать через насос, к примеру, шестеренчатый, как в двигателях внутреннего сгорания с приводом от центрального вала. При вращении конуса начинает действовать несколько сил. Центробежная- создает давление для форсунок. Вихревая, разогревает жидкость. (Вихревые насосы сейчас выпускаются промышленностью. Их КПД 100%. [ссылка]
В Интернет сейчас много фирм предлагают подобные водонагреватели )
При выходе из форсунок жидкость взрывается, так как происходит резкое уменьшение давление и снижение температуры.
Физика процессов проста и понятна. Осталось только попробовать сделать.
Сужение канала, как верно заметил FM, разгоняет жидкость и повышает его энергию одновременно с меньшими затратами. Помогает в этом дополнительный градиент давлений на входе и выходе, работая на пользу. Интересный вопрос про сопло. Например, когда пожарный держит свой брандспойт, его отбрасывает назад. Считается, что это реактивная отдача по третьему закону Ньютона. Но если разложить все силы - получится, что противодействующая сила должна действовать где-то в насосе. Но отбрасывает-то не пожарную машину, а пожарного.
В то же время, в сужающемся сопле на внешнюю коническую поверхность действует атмосферное давление, а внутри ускоренный поток, в соответствии с уравнением Бернулли, создает разрежение.
Теперь о спиральности. Вспоминаются опыты из "Занимательной физики" Перельмана, где на вращающийся диск капали чернила и они рисовали спиральки. Так вот, для вращающейся системы существует такой путь от центра к краю, когда момент вращения остается неизменным. Если спираль по форме будет ближе к радиусу, для отбрасывания тела будет тратиться энергия вращения. Если спираль будет более пологая (больше витков), то центробежная сила разгонит колесо... по идее. Непонятно правда, за счет какой энергии. (может, это она и есть?) У Клема спиральное сопло выбрано именно с целью не тратить энергию вращения на разгон жидкости.
Насчет форсунок - согласен, вопрос темный.
Практически - мысли были такие... Надо изготовить несколько спиральных стержней переменной толщины из какого-то материала, который можно будет потом расплавить или растворить (парафин? мел?), придать нужную форму, уложить в банку и залить эпоксидкой. Для опытов с водой вполне сгодится.
И по-моему, необязательно конус. Можно в виде плоского цилиндра, вал и мотген сверху, всос внизу, рассеивать по сторонам, при запуске погружать в воду для заполнения каналов.
С уважением.
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
Станки, это дело конечно нужное и необходимое )) но сначала надо сесть за стол с компьютером (лечь на диван с ручкой и тетрадкой - кто какой путь выбирает) и ПРОСЧИТАТЬ, что собираешься ПИЛИТЬ И ВЫПИЛИВАТЬ!
вот например... на этом форуме уже долгое время обсуждается изготовление конусовидного генератора клема... даются примерные размеры и задаются необходимые параметры...
После моего сопоставления одного с другим получается следующее:
1. Длина образующей конуса при размерах
-малый диаметр 40 мм
-большой диаметр 150 мм
-длина конуса 100 мм
получается около 120 мм
2. Значит:
20 каналов - ширина канала 5 мм, промежутки между каналами 5 мм
итого шаг 10 мм
20*10 - 200 мм это один виток, а 2 витка это уже 400 мм, а их нужно разместить на образующей В 120 ММ !!!
нестыковочка получается!!!
Поэтому, не спешите пилить!!! 7 раз отмерь - 1 отреж!
Когда в ваших расчетах ВЛОЖЕНА ОШИБКА - будете пилить до потери пульса - только пилу загубите, а РЕЗУЛЬТАТА НЕ БУДЕТ!
Года 4 назад я пытался изобразить это из жести, кроил и спаивал полоски в квадратные трубки переменного сечения, потом испытывал на воде. Результат отрицательный, потому и никому не сообщил. А может, надо было.
Объясните мне кто-нибудь, зачем именно конус? Чем плох вариант спиральной "ромашки"?
С уважением.
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
У конуса Клемма возможен дополнительный эффект, каналы открытые (с одной стороны) и «наполнение» начинает вращаться от взаимодействия с неподвижной внешней стенкой.
Вращаться может и с ускорением, все зависит от заложенных размеров. Поэтому и сечение каналов на конусе может быть лучше и не прямоугольное. Это одно из предположений, озвучено уже давно. Ну а 20 каналов или 10 особой роли не играет, играют другие параметры, углы наклона, изменение сечения и т.п. Поверхность конуса просто заполнена должна быть каналами.
У конуса Клемма возможен дополнительный эффект, каналы открытые (с одной стороны) и «наполнение» начинает вращаться от взаимодействия с неподвижной внешней стенкой. .....
......
На "ромашке" такое получится?
Vladimir,
По поводу главного рабочего органа двигателя Клема (конус с подвижной оболочкой в варианте Владимира). Вращение статора (это уже вроде как не статор будет), с одной стороны увеличивает возможность закрутки жгутов в каналах (при меньших оборотах ротора), но с другой стороны, соответственно и уменьшает центробежные силы выброса струй (в общем случае, из-за уменьшения собственной частоты вращения конуса).
Поскольку имеются квадратичные и линейные зависимости, вращение статора (будет так называть его) может сыграть роль для автоматической настройки рабочего режима, но это усложняет конструкцию в целом. Потом, по идее, при вращении конуса, все равно произойдет самонастройка на рабочий режим (ограничение роста оборотов после критической величины), т.е. «разноса» не произойдет; поскольку, когда начнутся кавитационные (или аналогичные) процессы из-за падения гидродинамического давления при возрастании скорости движения частей жгутов, т.е. начнется фазовый переход в паровую фазу, дальнейшего увеличения скорости не будет происходить (процесс начнет распространяться по жгуту на меньший радиус).
Это одна сторона, далее, выброс газовой фазы из конуса (именно газовой) желательно применять как реактивный выброс, скорости движения частиц большие (можно и с неподвижными направляющими лопатками). Но во вращающемся жгуте из рабочей жидкости, будет присутствовать и жидкая фаза (в средней части скорость движения меньше), но при вращающемся статоре на его поверхности в области максимального радиуса, будет возникать эффект «коллапса паровой фазы», т.е. обратный переход в перегретую жидкость, т.е. что то похожее на часть двухфазного насоса (конечно можно и этот эффект задействовать по немного другой схеме), но в данной схеме нет.
Кроме того, будет сказываться и другой эффект, паровая фаза будет в основном образовываться в канале со стороны конуса, она будет служить своеобразной смазкой и только «набор» тепловой энергии может стабилизировать этот процесс. Тогда как вращающийся статор будет ухудшать это состояние.
Поскольку, сама гидравлическая кавитация (первая фаза), требует подвода тепла из окружающей среды, а поскольку предполагается, что «замыкания» не ожидается (отличие от кавитационных теплогенераторов), подвод тепла должен быть достаточный для завершающей стадии процесса. Выделение тепловой энергии произойдет уже после совершения механической работы, на что и будет затрачена часть тепловой. Поэтому должны быть разнесены и согласованы процессы поглощения и выделения тепловой энергии (конденсация). Необходимо учитывать, что объем газовой фазы будет значителен, даже в смеси с жидкой, поэтому конструкция должна это предусматривать.
Есть и еще некоторые отрицательные моменты во вращении «статора», но это уже связано с передачей рабочего механического момента.
По большому счету, сама конструктивная схема двигателя Клемма не совсем совершенна, это следует из цепочки преобразования энергии – тепловая получается в основном из механической, вместо интенсивного отбора ее из окружающей среды. С одной стороны это уменьшает потери, но ограничивает мощность двигателя. Имеет недостатки и сама исходная конструкция.
Несколько слов о наиболее выходной и эффективной конструктивной схеме.
Примерно то же самое, но отличается тем, что статором является гладкий конус, а подвижный ротор имеет на внутренней поверхности аналогичные каналы переменного сечения. Это незначительное отличие позволяет реализовать существенно другие возможности данной схемы.
Хотя конечно практически изготовить данные детали еще сложнее чем по варианту Клемма. Но придуманный мной вариант, все таки (что то свое), на голову выше исходного. Просматриваются и другие «усовершенствования». А вообще, в подобных конструкциях определяющую роль играют все взаимосвязанные параметры и их соотношения. В этом одна из сложностей реализации их на практике.
Это - предварительные соображения, на скорую руку (для случая возникновения кавитации, допустимы и другие варианты).
Vladimir,
По поводу главного рабочего органа двигателя Клема (конус с подвижной оболочкой в варианте Владимира). Вращение статора (это уже вроде как не статор будет), с одной стороны увеличивает возможность закрутки жгутов в каналах (при меньших оборотах ротора), но с другой стороны, соответственно и уменьшает центробежные силы выброса струй (в общем случае, из-за уменьшения собственной частоты вращения конуса).
Начал правильно, но с одной ошибкой. Я твою фразу немного переделаю тогда и "Несколько слов о наиболее выходной и эффективной конструктивной схеме." не нужно будет!
Vladimir
....Вращение статора (это уже вроде как не статор будет), с одной стороны увеличивает возможность закрутки жгутов в каналах РОТОРА (при меньших оборотах ротора)....
Именно это я и имел ввиду - канавки естественно на конусном роторе а внутренняя поверхность статора гладкая.
а может кто небудь подвести научное обоснование в выборе мариала для конуса?
насколько я понимаю ето длжен быть легкий прочный материал?
сдругой стооны тяжолый(для использвания центробежной силы)
Сразу скажу - идея не моя, а токаря-фрезеровщика, которого я ознакомил с конструкцией Клема и с которым оговаривал вопросы финансирования проекта. Он долго мозговал, пыхтел, и после второго стакана предложил свой вариант.
Без внешнего корпуса, в котором вращаеца ротор. Сам ротор выполнить пустотелым с выфрезерованными спиралевидными каналами. Кроме того, он предложил конус делать не равномерно расширяющимся, а с сильным расширением в конце, на манер бутона цветка, типа колокольчика. Он ссылался на Единственное чего он не понял (да и я тоже!) в оригинальной конструкции, как именно должны выглядеть форсунки, точнее их конструкция.
_________________ Из Шамбалы лохом никто не возвращался
ну к гиперболоиду в сечении меня тоже натолкнула мысль после просмотра материалов Шауберга, вот только описать научными мыслями не получается предпологаю такую цепочку - сфера(шар,покой) - сфера движется - Парабола - сфера ЕНЕРГЕТИЧЕСКАЯ-гипербола - тоесть описывается уровнениями 0-го порядка - первого порядка - второго и третьего.
А вот материал пока не ясен. говорил с технологом по мехобработке(станки с ЧПУ) говорит чтомногозаходную резьбу нарезать на конус нет проблем а вот чтобы глубина канавки менялась да еще и шаг - ето что то нереальное.
Пришла мысль что Клем использовал ЛИТЬЁ осталоть выяснить как он делал пресформы
говорил с технологом по мехобработке(станки с ЧПУ) говорит чтомногозаходную резьбу нарезать на конус нет проблем а вот чтобы глубина канавки менялась да еще и шаг - ето что то нереальное.
Важно, что бы менялось сечение канавки! Если затрудняет делать
разную глубину канавки, то можно менять ее ширину, что сделать легче, назначив второй проход резца немного с другим шагом, чтобы к концу нарезки набегала разница в часть ширины канавки.
а как быть с шагом, что бы с длинной именялся шаг нарзки?
А по поводу смены шага нарезки самой канавки - по моему она не так важна, это только что бы не потерять энергию при подводе потока жидкости к форсункам под удобным углом их механического закрепления. Но это можно сделать уже почти на выходе, отдельной операцией фрезерным станком, искривив канавку при подводе к фарсункам (форсунок должно быть не менее 2, что бы не нарушать балансировку турбинки)
Но на станке с ЧПУ такой проблем с изменяемым шагом не было - заказывашь смену шага и все - я это знаю, так как ремонтировал подобные устройства и там есть(по крайней мере были раньше) команды смены шага инструмента - програмируется руками по "кадрам" - если конечно оператор станка умеет сам програмировать, а не использовать готовые библиотеки....
А как вариант можно турбинку набрать из отдельных дисков с небольшим различием в шаге нарезки канавки.
Или использовать металлическую трубку навитую на конус-ротор и точечно приварить ее по всей длине, а потом плоским валиком прокатать ее снаружи, так, что бы тубка становилась все более плоской к концу ее намотки на конус.
А можно вместо конуса турбинки использовать ее плоский аналог(спираль на плоскости), но в этом случае резко уменьшается длина канавки, что ухудшает напор в форсунках на малых оборотах. Спиральная канавка, как я полагаю должна быть как можно длиннее, (она пологаю, выполняет роль редуктора, разделяя участки с разным давлением)что позволит снизить рабочие обороты устройства, при которых выходная энергия превысит входную.
PS: Расширение конуса-спирали должно происходить, полагаю, в соответствии с поднятием скорости течения рабочей жидкости, а скорость жидкости зависит от изменения сечения канавок.
В итоге получается, что жидкость вращается с одной угловой скоростью на разных диаметрах ротора, но разной линейной скорости на разных радиусах.
а может кто небудь подвести научное обоснование в выборе мариала для конуса?
насколько я понимаю ето длжен быть легкий прочный материал?
сдругой стооны тяжолый(для использвания центробежной силы)
Сталь она и в африке сталь! Лёгким может быть только ротор-конус исключая участок кавитационного пояса да и то только потому что канавки легче резать по дюралю.
""Единственное чего он не понял (да и я тоже!) в оригинальной конструкции, как именно должны выглядеть форсунки, точнее их конструкция. ""
Форсунки вещшшш интересная. Например В.Шауберг форсунку назвал своим именем. Наш соотечественник А,Шестеренко назвал их делом всей жизни.
Полноценное выходное силовое сопло "форсунка" может использовать еще два дополнительных эффекта в формировании потока. Это "вакуумный канал или полость", по Шестеренко или "Член кабана" по Шаубергу, я называю такую систему "Вихревым усилителем-регулятором". Вторым усилителем основной струи является эжекцион.
Если основной поток выбрасывается в неоднородную или нестабильную среду, то организация второго способа проблематична. Ну и конечно я не стал напоминать о известных и хорошо описаных реактивных насадках и соплах Ловаля.
Наибольшее распространение и теоретическ обоснован сопла и насадки нашли в авиации (надо посмотреть теорию РД). Ничего сложного в этой теории нет, но само регулирование сопел очень сложно. Неожиданное решение нашел Шауберг (простите что не пишу полностью), он поставил перед соплом дополнительный завихритель, а после, делает кольцевую полость переходящую во второе сопло и распространяющуюся назад за срез первого сопла. Внутри этой полости возникает ВТВ (винтовой тороидальный вихрь) который выполняет сложную функцию регулирования проходного горла и дополнительно понижает давление потока увеличивая его скорость. Таким образом система из двух сопел с вихревой полостью становится как бы саморегулируемой и усиливающей!
Шестеренко предлагает делать последовательный каскад таких сопел!
Эжекционные каналы можно применять при работе форсунки в однородной со струей среде и относительно невозмущенной.
Для начала я думаю достаточно однокаскадного вихревого усилителя. Я попробовал его поставить на кран смесителя ванной, эффект впечатляющий! Сразу-же крутанув кран в обычное для умывания положение, струя из смесителя разбила канализационную обвязку ванной, пришлось ее менять...
Пока хватит, подумайте.
